超臨界流体を用いたメソポーラス材料の創製プロセス

大学院工学研究科 宇敷 育男 助教産業分類 : 製造業

産業分類 : 製造業

アピールポイント

 ● 超臨界流体による新規メソポーラスシリカ創製プロセスを開発
 ● 焼成法,液相法などの従来法の課題を克服可能な方法論
 ● 従来法と比べ,高比表面積,高細孔容積,高表面修飾量のメソポーラス材料の創製

アピールポイント

 ● 超臨界流体による新規メソポーラスシリカ創製プロセスを開発
 ● 焼成法,液相法などの従来法の課題を克服可能な方法論
 ● 従来法と比べ,高比表面積,高細孔容積,高表面修飾量のメソポーラス材料の創製

研究者のねらい

メソポーラスシリカは高表面積,高細孔容積,均質構造などの特徴を持つ材料であり,一般的な調製プロセスではテンプレート剤含有シリカを作製後,これを焼成除去することで得られる.また必要に応じて液相法によって表面修飾し,高機能化することが可能である.しかし焼成法では高温処理に伴う細孔構造へのダメージ及びシラノール基の脱水縮合による修飾サイトの減少,液相法では細孔内部への低浸透性による修飾量の低下・不均一化などの課題があげられている.そこで本研究では,これらの課題を解決するための手法として,既往の研究事例に基づき,高拡散性・低界面張力という特性を持つ超臨界二酸化炭素(ScCO2)を用いた方法論を開発した.

研究内容

ScCO2法によるテンプレート剤抽出・表面修飾連続処理法,または従来法により作製したMCM-41のテンプレート剤抽出率,表面修飾量及びN2吸着による分析結果から,連続処理法ではテンプレート剤抽出率はほぼ100%を達成し,また表面修飾において重要なシランカップリング剤表面修飾量は従来法に比べ約1.5倍の値を示した.これは焼成段階での修飾サイトの消失がなかったためと考えられる.また、従来法に比べて均一細孔径であり細孔容積・比表面積はほぼ同程度であり,このことから本研究で新たに開発したScCO2連続処理法の有意性を確認した.

備考

(特許) 発明の名称:疎水化多孔質酸化物粒子及び多孔質酸化物粒子の疎水化方法,特許番号:第5692690号,登録日:2015年2月13日,発明者:堀口尚郎,大友恵,猪股宏,宇敷育男
(論文) I. Ushiki et al., Kagaku Kogaku Ronbunshu, 38 (2012) 391-396.
(論文) I. Ushiki et al., Kagaku Kogaku Ronbunshu, 37 (2011) 512-517.
(学会発表) M. Hironaka et al., 分離技術会2019, 2019年5月.
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広島大学産学・地域連携推進部 (techrd@hiroshima-u.ac.jp)
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